基于生物信息学方法对慢性鼻窦炎伴鼻息肉差异基因表达的分析

摘要

背景慢性鼻窦炎伴鼻息肉是常见的慢性炎症性疾病,其术后复发率高,发病机制尚未完全明了。目的通过生物信息学方法筛选出慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者的息肉组织与正常对照鼻黏膜的差异基因,为慢性鼻窦炎伴鼻息肉的分子生物研究和生物标志物筛选提供理论依据。方法从GEO数据集中选取GSE136825,提取出42例慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者的息肉组织和28例健康对照者的鼻黏膜组织的高通量测序数据,利用R语言及Deseq2包分析差异表达基因,利用Metacore数据库进行差异基因的基因本体论(gene ontology,GO)富集分析和通路富集分析,并通过Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用网络,寻找在疾病中发挥作用的关键基因。结果共筛选得到777个差异表达基因,其中上调基因527个,下调基因250个。对差异基因进行功能和通路富集分析,显示炎症反应、免疫受体活性、粒细胞趋化、金属肽酶活性等生物学功能在鼻息肉组织与正常黏膜组织之间存在显著相关性。进一步得到与CRSwNP相关的核心基因SCG2、IGFBP3、CA4、C3、SPP1、CP、CHRDL1、BPIFB2。以上核心基因中SCG2、IGFBP3、CA4、C3、SPP1、CP在鼻息肉组织中表达上调,CHRDL1、BPIFB2在鼻息肉组织中表达下调。结论本研究有助于加强对慢性鼻窦炎伴鼻息肉相关分子机制的了解,为该疾病的临床和机制研究提供一定基础。